Arduino Nano - Potentiometer Piezo-Lautsprecher
Dieses Tutorial erklärt dir, wie man den Arduino Nano und ein Potentiometer verwendet, um einen Piezo-Buzzer zu steuern. Im Detail:
- Arduino Nano prüft, ob der analoge Wert des Potentiometers größer als ein Schwellenwert ist, und erzeugt entsprechend Töne
- Arduino Nano prüft, ob der analoge Wert des Potentiometers kleiner als ein Schwellenwert ist, und stoppt entsprechend die Tonerzeugung
- Arduino Nano prüft, ob die Ausgangsspannung des Potentiometers größer als ein Schwellenwert ist, und erzeugt entsprechend Töne
- Arduino Nano prüft, ob die Ausgangsspannung des Potentiometers kleiner als ein Schwellenwert ist, und stoppt entsprechend die Tonerzeugung
- Arduino Nano prüft, ob die Ausgangsspannung des Potentiometers größer als ein Schwellenwert ist, und erzeugt entsprechend eine Melodie des Liedes
Erforderliche Hardware
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays) | |
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays) |
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Über Piezo-Buzzer und Potentiometer
Wenn Sie mit Piezo-Buzzer und Potentiometer nicht vertraut sind (Pinbelegung, Funktionsweise, Programmierung ...), finden Sie in den folgenden Tutorials weitere Informationen:
Verdrahtungsdiagramm
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
Siehe Der beste Weg, den Arduino Nano und andere Komponenten mit Strom zu versorgen.
Arduino Nano Code - Einfacher Klang - analoger Schwellenwert
/*
* Dieser Arduino Nano Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino Nano Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-potentiometer-piezo-buzzer
*/
const int POTENTIOMETER_PIN = A0; // The Arduino Nano pin connected to Potentiometer pin
const int BUZZER_PIN = 2; // The Arduino Nano pin connected to Buzzer's pin
const int ANALOG_THRESHOLD = 500;
void setup() {
pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT); // set arduino pin to output mode
}
void loop() {
int analog_value = analogRead(POTENTIOMETER_PIN); // read the input on analog pin
if(analog_value > ANALOG_THRESHOLD)
digitalWrite(BUZZER_PIN, HIGH); // turn on Piezo Buzzer
else
digitalWrite(BUZZER_PIN, LOW); // turn off Piezo Buzzer
}
Schnelle Schritte
- Schließen Sie das USB-Kabel an den Arduino Nano und an den PC an.
- Starten Sie die Arduino-IDE, wählen Sie das passende Board und den passenden Port aus.
- Fügen Sie den Code in die IDE ein und öffnen Sie ihn.
- Klicken Sie auf die Schaltfläche Hochladen, um den Code auf den Arduino Nano zu übertragen.
- Drehen Sie am Potentiometer.
- Hören Sie den Ton des Piezo-Summers.
Code-Erklärung
Schau dir die Zeile-für-Zeile-Erklärung an, die in den Kommentaren des Quellcodes enthalten ist!
Arduino Nano Code - Einfacher Ton - Spannungsschwelle
Der analoge Wert eines Potentiometers wird in eine Spannung umgewandelt. Dann wird diese Spannung mit einem Schwellenwert verglichen, wodurch der Piezo-Buzzer aktiviert wird, wenn der Schwellenwert überschritten wird.
/*
* Dieser Arduino Nano Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino Nano Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-potentiometer-piezo-buzzer
*/
const int POTENTIOMETER_PIN = A0; // The Arduino Nano pin connected to Potentiometer pin
const int BUZZER_PIN = 2; // The Arduino Nano pin connected to Buzzer's pin
const float VOLTAGE_THRESHOLD = 2.5; // Voltages
void setup() {
pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT); // set arduino pin to output mode
}
void loop() {
int analog_value = analogRead(POTENTIOMETER_PIN); // read the input on analog pin
float voltage = floatMap(analog_value, 0, 1023, 0, 5); // Rescale to potentiometer's voltage
if(voltage > VOLTAGE_THRESHOLD)
digitalWrite(BUZZER_PIN, HIGH); // turn on Piezo Buzzer
else
digitalWrite(BUZZER_PIN, LOW); // turn off Piezo Buzzer
}
float floatMap(float x, float in_min, float in_max, float out_min, float out_max) {
return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min;
}
Arduino Nano Code - Melodie - Schwellenspannung
/*
* Dieser Arduino Nano Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino Nano Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-potentiometer-piezo-buzzer
*/
#include "pitches.h"
const int POTENTIOMETER_PIN = A0; // The Arduino Nano pin connected to Potentiometer pin
const int BUZZER_PIN = 2; // The Arduino Nano pin connected to Buzzer's pin
const float VOLTAGE_THRESHOLD = 2.5; // Voltages
// notes in the melody:
int melody[] = {
NOTE_E5, NOTE_E5, NOTE_E5,
NOTE_E5, NOTE_E5, NOTE_E5,
NOTE_E5, NOTE_G5, NOTE_C5, NOTE_D5,
NOTE_E5,
NOTE_F5, NOTE_F5, NOTE_F5, NOTE_F5,
NOTE_F5, NOTE_E5, NOTE_E5, NOTE_E5, NOTE_E5,
NOTE_E5, NOTE_D5, NOTE_D5, NOTE_E5,
NOTE_D5, NOTE_G5
};
// note durations: 4 = quarter note, 8 = eighth note, etc, also called tempo:
int noteDurations[] = {
8, 8, 4,
8, 8, 4,
8, 8, 8, 8,
2,
8, 8, 8, 8,
8, 8, 8, 16, 16,
8, 8, 8, 8,
4, 4
};
void setup() {
}
void loop() {
int analog_value = analogRead(POTENTIOMETER_PIN); // read the input on analog pin
float voltage = floatMap(analog_value, 0, 1023, 0, 5); // Rescale to potentiometer's voltage
if(voltage > VOLTAGE_THRESHOLD)
buzzer(); // play a song
}
float floatMap(float x, float in_min, float in_max, float out_min, float out_max) {
return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min;
}
void buzzer() {
// iterate over the notes of the melody:
int size = sizeof(noteDurations) / sizeof(int);
for (int thisNote = 0; thisNote < size; thisNote++) {
// to calculate the note duration, take one second divided by the note type.
//e.g. quarter note = 1000 / 4, eighth note = 1000/8, etc.
int noteDuration = 1000 / noteDurations[thisNote];
tone(BUZZER_PIN, melody[thisNote], noteDuration);
// to distinguish the notes, set a minimum time between them.
// The note's duration + 30% seems to work well:
int pauseBetweenNotes = noteDuration * 1.30;
delay(pauseBetweenNotes);
// stop the tone playing:
noTone(BUZZER_PIN);
}
}
Schnelle Schritte
- Kopieren Sie den Code und öffnen Sie ihn mit der Arduino-IDE.
- Erstellen Sie die pitches.h-Datei im Arduino-IDE, indem Sie:
- Entweder klicken Sie auf die Schaltfläche direkt unter dem Symbol des seriellen Monitors und wählen Sie Neuer Tab, oder verwenden Sie die Tasten Ctrl+Shift+N.
- Gib den Dateinamen pitches.h ein und klicke auf OK-Schaltfläche
- Kopieren Sie den untenstehenden Code und fügen Sie ihn in die erstellte pitches.h-Datei ein.
- Klicken Sie auf die Upload-Schaltfläche in der Arduino IDE, um den Code zu kompilieren und auf den Arduino Nano hochzuladen.
- Drehen Sie am Potentiometer.
- Hören Sie die Melodie vom Piezo-Lautsprecher.
/*************************************************
* Public Constants
*************************************************/
#define NOTE_B0 31
#define NOTE_C1 33
#define NOTE_CS1 35
#define NOTE_D1 37
#define NOTE_DS1 39
#define NOTE_E1 41
#define NOTE_F1 44
#define NOTE_FS1 46
#define NOTE_G1 49
#define NOTE_GS1 52
#define NOTE_A1 55
#define NOTE_AS1 58
#define NOTE_B1 62
#define NOTE_C2 65
#define NOTE_CS2 69
#define NOTE_D2 73
#define NOTE_DS2 78
#define NOTE_E2 82
#define NOTE_F2 87
#define NOTE_FS2 93
#define NOTE_G2 98
#define NOTE_GS2 104
#define NOTE_A2 110
#define NOTE_AS2 117
#define NOTE_B2 123
#define NOTE_C3 131
#define NOTE_CS3 139
#define NOTE_D3 147
#define NOTE_DS3 156
#define NOTE_E3 165
#define NOTE_F3 175
#define NOTE_FS3 185
#define NOTE_G3 196
#define NOTE_GS3 208
#define NOTE_A3 220
#define NOTE_AS3 233
#define NOTE_B3 247
#define NOTE_C4 262
#define NOTE_CS4 277
#define NOTE_D4 294
#define NOTE_DS4 311
#define NOTE_E4 330
#define NOTE_F4 349
#define NOTE_FS4 370
#define NOTE_G4 392
#define NOTE_GS4 415
#define NOTE_A4 440
#define NOTE_AS4 466
#define NOTE_B4 494
#define NOTE_C5 523
#define NOTE_CS5 554
#define NOTE_D5 587
#define NOTE_DS5 622
#define NOTE_E5 659
#define NOTE_F5 698
#define NOTE_FS5 740
#define NOTE_G5 784
#define NOTE_GS5 831
#define NOTE_A5 880
#define NOTE_AS5 932
#define NOTE_B5 988
#define NOTE_C6 1047
#define NOTE_CS6 1109
#define NOTE_D6 1175
#define NOTE_DS6 1245
#define NOTE_E6 1319
#define NOTE_F6 1397
#define NOTE_FS6 1480
#define NOTE_G6 1568
#define NOTE_GS6 1661
#define NOTE_A6 1760
#define NOTE_AS6 1865
#define NOTE_B6 1976
#define NOTE_C7 2093
#define NOTE_CS7 2217
#define NOTE_D7 2349
#define NOTE_DS7 2489
#define NOTE_E7 2637
#define NOTE_F7 2794
#define NOTE_FS7 2960
#define NOTE_G7 3136
#define NOTE_GS7 3322
#define NOTE_A7 3520
#define NOTE_AS7 3729
#define NOTE_B7 3951
#define NOTE_C8 4186
#define NOTE_CS8 4435
#define NOTE_D8 4699
#define NOTE_DS8 4978
Code-Erklärung
Lies die zeilenweise Erklärung in den Kommentarzeilen des Quellcodes!. Untersuche die zeilenweise Beschreibung in den Anmerkungen des Quellcodes!
※ Notiz:
Der obige Code verwendet die Funktion delay(). Dies hat zur Folge, dass anderer Code blockiert wird, während die Melodie gespielt wird. Um dies zu verhindern, kann stattdessen die Bibliothek ezBuzzer verwendet werden. Diese Bibliothek ist speziell darauf ausgelegt, den Buzzer piepen zu lassen oder eine Melodie abzuspielen, ohne anderen Code zu blockieren.
Video Tutorial
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